電力系統(tǒng)的儲能技術(shù)主要有抽水蓄能、電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能、超導(dǎo)儲能、飛輪儲能等,在電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)均有其應(yīng)用場景。儲能作為提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性的重要手段,是推動主體能源由化石能源向可再生能源更替的關(guān)鍵,推動電力體制改革和促進(jìn)能源新業(yè)態(tài)發(fā)展的核心基礎(chǔ),正在發(fā)揮日益重要的作用。
儲能在電力消納方面至關(guān)重要,電力系統(tǒng)是一個穩(wěn)態(tài)平衡的系統(tǒng),儲能電站是在多種電力能源與電力需求之間進(jìn)行調(diào)節(jié)緩沖,相當(dāng)于“蓄水池”的作用,能夠有效地提高系統(tǒng)調(diào)壓、調(diào)頻的能力。隨著風(fēng)電、光伏等新能源平價進(jìn)程不斷推進(jìn),新能源裝機容量的不斷提高,新能源發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點,由此引發(fā)的能源消納問題日益凸顯。建設(shè)儲能電站,可用于削峰填谷、提高供電可靠性,新能源+儲能成為發(fā)展趨勢,利好儲能電站行業(yè)高速發(fā)展。
從全球市場來看,根據(jù)CNESA數(shù)據(jù),全球已投運儲能項目累計裝機規(guī)模191.4GW,其中電化學(xué)儲能的累計裝機規(guī)模僅次于抽水蓄能,在各類電化學(xué)儲能技術(shù)中,鋰離子電池的累計裝機規(guī)模最大。
從中國儲能電站裝機規(guī)模來看,我國儲能電站裝機規(guī)模為35.6GW,同比增長9.88%,增速快于全球。從細(xì)分市場來看,我國儲能電站中抽水蓄能累計裝機占比最大,為89.30%,其次為電化學(xué)儲能,累計裝機規(guī)模3.28GW,占比9.2%。中國電化學(xué)儲能呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,中國電化學(xué)儲能市場累積裝機功率規(guī)模為3269.2MW,同比增長91.2%,新增電化學(xué)儲能累積裝機功率規(guī)模達(dá)到1.56GW。
目前我國儲能市場裝機規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)步上漲的事態(tài),儲能裝機規(guī)模達(dá)到31.3GW,同比增長7.6%。儲能電站市場規(guī)模同樣持續(xù)上漲,我國儲能市場規(guī)模達(dá)到1287億元,同比增長23.2%。目前我國儲能方式以抽水儲能為主,2018年我國已投運儲能項目中,抽水儲能占據(jù)了96%的比例。第二的電化學(xué)儲能僅占3.2%。雖然抽水儲能占據(jù)絕大部分,主要得益于其成熟的技術(shù)以及較低的成本,但眾多儲能技術(shù)路線中,配置靈活、建設(shè)期短、響應(yīng)快速的電化學(xué)儲能,被認(rèn)為是最具潛力的技術(shù),近年來電化學(xué)儲能裝機規(guī)模增長迅速。我國電化學(xué)儲能累計裝機規(guī)模達(dá)到659.7MW,較上年增長269.9MW。
按照扶持技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)較強的儲能產(chǎn)業(yè),培育市場空間大、技術(shù)較成熟的新興儲能產(chǎn)業(yè)和支持新型儲能技術(shù)研發(fā)作為儲能技術(shù)戰(zhàn)略儲備等的“多元發(fā)展、重點扶持”路線圖有效促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,形成合理產(chǎn)業(yè)布局。
例如抽水蓄能和壓縮空氣儲能系統(tǒng)其功率等級高,一般系統(tǒng)裝機較大,釋能時間長,且能夠長期存儲,能量自耗散率低,因此可以作為能量管理設(shè)備重點扶持和培育;而電池功率等級范圍較廣,釋能時間跨度較大,在未來儲能產(chǎn)業(yè)市場具有一定市場空間,特別是技術(shù)較成熟的鉛酸電池、鈉硫電池和液流電池等應(yīng)作為新興產(chǎn)業(yè)加以培育,而燃料電池、金屬空氣電池等在成本或功率等級及循環(huán)效率等方面有限制其規(guī)模推廣的因素,但它們應(yīng)作為儲能技術(shù)戰(zhàn)略儲備予以研發(fā)支持。
近年來,全球電化學(xué)儲能市場進(jìn)入快速成長期。未來,伴隨著全球可再生能源的大規(guī)模發(fā)展以及對電力系統(tǒng)要求的不斷提升,電化學(xué)儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用空間廣闊。
儲能市場的迅速發(fā)展有賴于儲能技術(shù)的革新帶動成本下降和性能提升。隨著電化學(xué)儲能的規(guī)?;茝V和應(yīng)用,電池系統(tǒng)的性能和成本逐漸成為影響行業(yè)快速發(fā)展的瓶頸問題,未來需要在電池材料、制造工藝、系統(tǒng)集成及運行維護(hù)等方面實現(xiàn)技術(shù)突破,降低制造和運行成本。
目前,我國輔助服務(wù)市場依然處于探索期,有利于儲能發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢的電力市場機制尚未形成,各個地方政策關(guān)于電力輔助服務(wù)定價、交易機制尚未完善。但隨著我國電力體制改革的深入、儲能政策的發(fā)布,儲能參與電力輔助服務(wù)和用戶側(cè)儲能參與電力需求響應(yīng)將實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的價值疊加,為其可贏利的商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。